Сборное металлическое пролетное строение моста

Устройство относится к области мостостроения и может быть использовано для перекрытия судоходного пролета восстанавливаемого железнодорожного моста. Целями предлагаемого устройства является перекрытие судоходного пролета, снижение материалоемкости, трудозатрат и реализация способа продольной надвижки пролетного строения с аванбеком от 0,25 до 0,5 м. Металлическое пролетное строение с ездой поверху для пропуска железно- и автодорожных нагрузок и состоит из пространственного блока внутреннего контура, установленного на пространственный блок внешнего контура и шарнирно соединенных в верхнем поясе горизонтальными связями. При этом внутренняя балка передает нагрузку на продольные балки нижней ортотропной плиты внешней балки только в четырех точках через устройства опирания. Тем самым, внутренняя балка по статической схеме является неразрезной трехпролетной балкой, что увеличивает ее жесткость, а во внешней главной балке уменьшается изгибающий момент. Это обеспечивает рациональное распределение нагрузок и снижение металлоемкости в целом пролетного строения. Оптимальное расстояние между устройствами опирания составляет: в середине между вторым и третьим - 0,4-0,6 длины пролетного строения; между первым и вторым, третьим и четвертым - 0,2-0,3 длины. Технический результат - сокращение трудозатрат на укладке мостового полотна и путем реализации способа продольной надвижки без использования аванбека большой длины и промежуточных опор, уменьшение металлоемкости конструкции.

Устройство относится к области мостостроения и может быть использовано для перекрытия судоходного пролета восстанавливаемого железнодорожного моста.

Из уровня техники известны различные сборные металлические пролетные строения для перекрытия судоходных (более 50 м) пролетов железнодорожных мостов. [1]

Основными недостатком этих устройств является собственный вес (более 140 т), как следствие отсутствие кранов соответствующей грузоподъемности для их монтажа. В основном предполагается продольная надвижка данных пролетных строений с устройством промежуточных опор или использования аванбека длиной от 0,5 до 0,75 длины пролета, что увеличивает трудозатраты.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа металлическое балочное мостовое пролетное строение со сплошными главными балками под железнодорожную нагрузку. [2] Это пролетное строение из двух пространственных блоков, установленных один на другой. Каждый блок состоит из двух главных балок сплошного двутаврового сечения, объединенных горизонтальными и вертикальными связями в жесткую пространственную систему. Мостовой брус уложен непосредственно на пояса главных ферм.

Недостатками известного устройства являются:

опирание верхнего блока на нижний по всей длине, что приводит к невыгодному распределению усилий, как следствие к перерасходу металла;

большая строительная высота, что затрудняет при необходимости сопряжение с другими пролетами моста;

укладка мостового бруса значительно увеличивает трудозатраты.

Целями предлагаемого устройства является перекрытие судоходного пролета, снижение материалоемкости, трудозатрат и реализация способа продольной надвижки пролетного строения с аванбеком от 0,25 до 0,5 м.

Устройство предлагаемого пролетного строения поясняется чертежами: на фиг.1 изображен фасад, на фиг.2 - план, на фиг.3 - поперечный разрез, на фиг.4 - схема надвижки и установки пролетного строения.

Металлическое пролетное строение с ездой поверху для пропуска железно- и автодорожных нагрузок и состоит из пространственного блока внутреннего контура 1, установленного на пространственный блок внешнего контура 2, шарнирно соединенных в верхнем поясе горизонтальными связями 3 на одном уровне. При этом внутренняя балка 1 передает нагрузку на продольные балки 5 нижней ортотропной плиты 6 внешней балки 2 только в четырех точках через устройства опирания 4. Тем самым, внутренняя балка 1 по статической схеме является неразрезной трехпролетной балкой, что увеличивает ее жесткость, а во внешней главной балке 2 уменьшается изгибающий момент. Это обеспечивает рациональное распределение нагрузок и снижение металлоемкости в целом пролетного строения.

Оптимальное расстояние между устройствами опирания 4 составляет: в середине между вторым и третьим - 0,4-0,6 длины пролетного строения; между первым и вторым, третьим и четвертым - 0,2-0,3 длины.

Внешняя балка 2 перевернутого П-образного сечения состоит из боковых стенок 7 подкрепленных вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости, нижней ортотропной плиты 6 с продольными балками таврового сечения 5.

Внутренняя балка 1 коробчатого сечения состоит из боковых стенок 8, нижней полки 9, подкрепленных ребрами жесткости, верхней ортотропной плиты 10, которая имеет поперечные балки таврового сечения 11. Балки 11 воспринимают кроме поперечных нагрузок продольные от горизонтальных связей 3.

Горизонтальные связи 3 в плане состоят из раскосов 12 и стоек 13 трубчатого сечения. Они шарнирно соединяют главные балки 1 и 2 в верхнем поясе и на одном уровне, препятствуют их смещению относительно друг друга вдоль оси моста, а также депланации сечения балки 1. Устройства 14, обеспечивающие шарнирные соединения связей 3 расположены на специально предусмотренных опорных столиках 15 главных балок, которые одновременно выполняют роль горизонтальных ребер жесткости.

Рельсы 16 непосредственно прикреплены к верхней ортотропной плите 10 внутренней главной балки 1. На ней же расположена плита проезда для автотранспорта 17. Плиты проезда для автотранспорта 18 шарнирно соединены с главными балками 1, 2, причем с балкой 1 через вертикальную стойку 19 трубчатого сечения. Устройства 20, расположены на опорных столиках 15 балки 1. Эти соединения и устройства 20 не допускают включение в совместную работу с главными балками плит 18.

Для пешеходов предусмотрены тротуарные консоли 21, а для осмотра и обслуживания конструкции настил 22.

Для осуществления продольной надвижки балки 1, 2 скрепляют по длине, при этом к внешней балке 2 монтируют аванбек 23, а внутренняя 1 служит противовесом. Для создания запаса устойчивости внутреннюю балку пригружают. Затем надвигают внешнюю балку 2 в пролет. Балки раскрепляют и по внешней 2 надвигают внутреннюю 1. С помощью связей 3 балки скрепляют и опускают пролетное строение в проектное положение.

Использование предлагаемого пролетного строения по сравнению с существующими позволит:

1. Сократить трудозатраты на укладке мостового полотна и путем реализации способа продольной надвижки без использования аванбека большой длины и промежуточных опор.

2. Уменьшить металлоемкость конструкции.

3. Осуществить пропуск железно- и автодорожного транспорта.

Металлическое балочное мостовое пролетное строение со сплошными главными балками под железнодорожную нагрузку из двух пространственных монтажных блоков, поставленных один на другой и объединенных в одно целое, снабжено горизонтальными связями, отличающееся тем, что предназначено для пропуска также автотранспорта, внутренняя балка передает нагрузку на продольные балки нижней ортотропной плиты внешней балки только в четырех точках через устройства опирания, главные балки соединены горизонтальными связями в верхнем поясе шарнирно и на одном уровне, рельсы непосредственно прикреплены к верхней ортотропной плите внутренней главной балки.